De nouvelles recherches révèlent comment les régimes riches en graisses font taire la récompense du cerveau pour la nourriture – et comment une seule molécule peut raviver le plaisir de manger.
Étude: Changements dans la signalisation de la neurotensine entraîne une dévaluation hédonique dans l'obésité. Crédit d'image: Studiomolekuul / Shutterstock
Dans une étude récente publiée dans la revue Natureles chercheurs ont étudié comment un régime chronique riche en graisses (HFD) affecte les comportements d'alimentation hédonique chez la souris, ainsi que les mécanismes neuronaux qui sous-tendent ces comportements. Les souris sur un HFD présentaient un intérêt réduit pour les aliments riches en calories dans un cadre sans effort, lié à l'activité neuronale non couplée dans la voie NAClat → VTA (noyau latéral accumbens à la zone tegmentale ventrale) du système de dopamine mésolimbique.
La stimulation optogénétique n'a pas réussi à restaurer ce comportement chez les souris HFD, mais la récupération s'est produite lorsqu'elle est revenue à un régime régulier. La signalisation de la neurotensine (NTS) joue un rôle crucial dans la régulation de l'apport alimentaire hédonique et les changements associés liés à l'obésité.
Sommaire
Arrière-plan
L'obésité est souvent liée à une consommation excessive d'aliments riches en calories, entraînés par leurs effets agréables. Cependant, une exposition prolongée à un HFD semble réduire cette valeur hédonique, modifiant les comportements d'alimentation. Le système de dopamine mésolimbique, en particulier les projections de la zone tegmentale ventrale (VTA) au noyau accumbens (NAC), joue un rôle essentiel dans la transformation des récompenses alimentaires.
L'étude s'est concentrée sur les projections gabaergiques inhibiteurs de la sous-région latérale du NAC (NaClat) au VTA, qui sont distinctes des voies plus larges de la dopamine VTA → NAC. Bien que les mécanismes liés à la dopamine dans l'alimentation et l'obésité aient été bien étudiés, l'impact des régimes chroniques riches en matières grasses (HFD) sur les projections inhibiteurs de NAC → VTA reste claire.
À propos de l'étude
Dans cette étude, les chercheurs ont étudié l'impact d'un régime riche en graisses (HFD) sur l'activité neuronale dans le système de récompense du cerveau, avec un accent particulier sur le lien entre le NaClat et le VTA.
Les chercheurs ont injecté des virus rétrogrades dans le cerveau des souris C57BL6 pour exprimer des protéines légères (CHR2) dans les neurones NaClat se projetant vers le VTA. Ils ont implanté des optrodes pour enregistrer l'activité cérébrale. Les souris ont été divisées en deux groupes: l'un a été nourri d'une alimentation régulière comprenant 4% de matières grasses (REG), tandis que l'autre a eu un accès gratuit à des aliments réguliers et riches en matières grasses, contenant 60% de graisses (HFD). Après 30 jours, une expérience en plein champ a été menée où des souris ont été exposées à une gelée à faible calorie (chow) et agréable au goût et à haute teneur en calories, et leurs comportements ont été enregistrés et analysés.
Les chercheurs ont mesuré les taux de tir des neurones chez les souris avant, pendant et après différents comportements, classifiant les réponses comme augmentant (IR), diminué (DR) ou inchangée. Dans une autre expérience, les souris ont été génétiquement modifiées pour activer les neurones NaClat → VTA en utilisant la lumière laser. Ils ont été testés avec et sans stimulation optogénétique pour évaluer les changements dans la consommation alimentaire.
Le séquençage de l'ARN a été utilisé pour identifier les changements dans l'expression des gènes dans les neurones NaClat → VTA. Un capteur fluorescent (NTSlight1.1) a mesuré la libération de NTS. Un deuxième capteur plus sensible (NTSlight2.0) a ensuite été utilisé pour confirmer la libération de NTS réduite in vivo. Ces méthodes ont aidé à déterminer comment le HFD chronique modifie l'activité cérébrale et réduit la libération de NTS, un neuropeptide lié au comportement d'alimentation.
Résultats
Chez les individus REG, les neurones NACLAT → VTA ont présenté des taux de tir élevés lorsqu'ils mangent de la gelée de calories séduisante au goût, mais le tir a diminué pendant d'autres comportements. En revanche, les souris HFD avaient non couplé l'activité neuronale (aucune augmentation de tir pendant la consommation de gelée), indiquant une alimentation hédonique perturbée (axée sur le plaisir). L'activation des neurones NaClat → VTA chez les souris Reg a augmenté la consommation d'aliments riches en calories mais n'a pas affecté les aliments à faible teneur en calories ou l'apport en eau.
Le silence de cette voie a réduit l'alimentation hédonique. Cependant, chez les souris HFD, l'activation optogénétique n'a pas réussi à augmenter l'apport alimentaire, suggérant que la fonction de la voie a été altérée. Notamment, les souris HFD préféraient toujours la chow riche en matières grasses dans les paramètres de la cage à domicile, mettant en évidence un décalage paradoxal dépendant du contexte dans le comportement d'alimentation.
Lorsque les souris HFD sont revenues à un régime régulier pendant deux semaines, leur comportement d'alimentation hédonique s'est progressivement normalisé et leurs réponses neuronales aux aliments ont été récupérés. Le séquençage de l'ARN a révélé que le HFD réduisait l'expression de NTS dans les neurones NaClat → VTA.
À l'aide de capteurs fluorescents, les chercheurs ont confirmé que les souris HFD ont libéré moins de NTS en réponse à la stimulation neuronale. Le capteur NTSlight2.0 a montré une libération réduite du NTS chez les souris HFD, confirmant la suppression induite par le régime alimentaire de ce neuropeptide clé.
Conclusions
L'étude révèle que l'exposition chronique à un régime riche en graisses (HFD) modifie l'alimentation hédonique en perturbant l'activité dans la voie NaClat → VTA. En règle générale, cette voie est engagée lors des expériences d'alimentation agréables; Cependant, chez la souris, la souris a reçu des régimes riches en graisses (HFD), le couplage entre l'activité neuronale et le comportement d'alimentation a été perdu.
La stimulation optogénétique, qui a augmenté le comportement d'alimentation hédonique chez les souris régulières, n'a pas affecté les souris HFD, suggérant un dysfonctionnement neuronal sous-jacent. Une analyse plus approfondie a identifié le NTS comme un modulateur clé de cette voie. Les souris HFD ont également montré une libération et une expression réduites du NTS, altérant l'alimentation hédonique.
La manipulation expérimentale a confirmé son rôle: éliminer les NT dans le NACLAT ou bloquer les récepteurs NTSR1 dans les réponses d'alimentation hédonique abolie du VTA. Le NTS agit à travers deux mécanismes: désinhiber les neurones dopaminés en supprimant les interneurones GABAergiques et en les excitant directement via NTSR1. Inversement, la restauration de la signalisation NTS a aidé à normaliser non seulement la motivation et la prise de poids, mais aussi l'activité locomotrice et les comportements de type anxiété induits par l'alimentation.
Ces résultats suggèrent que l'obésité est associée à un changement neurobiologique dans le traitement des récompenses, entraînant une diminution du plaisir des aliments riches en calories dans des contextes spécifiques. Cela peut contribuer à des comportements de suralimentation compensatoires dans certains environnements, car les individus recherchent une plus grande stimulation pour compenser le plaisir réduit associé à la nourriture.
En identifiant le NTS comme facteur clé, l'étude fournit des cibles thérapeutiques potentielles pour traiter les déficits de récompense liés à l'obésité. Les recherches futures devraient déterminer si des mécanismes similaires existent chez l'homme et explorer comment la modulation du NTS pourrait être exploitée pour le traitement de l'obésité.
